【題目】如圖所示,長為L=0.8m的細繩一端連接一質(zhì)量為5kg的小球,另一端系在固定點O,將小球拉到A點并使細繩水平,給小球一豎直向下的初速度,小球開始繞固定端O點做圓周運動,運動至O點正下方B點時繩子剛好斷了,之后做平拋運動,繩子能承受的最大拉力為450N。在B點右側(cè)平地上固定一個傾角為37°的斜面CD,小球做平拋運動至斜面的最高點C時的速度方向恰好沿斜面方向,然后沿滑梯CD滑至D點,小球與斜面間動摩擦因數(shù)為0.5,CD長度為s=11m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力影響,重力加速度g10m/s2,求∶

(1)小球剛運動到B點時的速度大;

(2)BC兩點間的高度差;

(3)小球從B點運動到D點的時間。

【答案】(1)8m/s;(2)1.8m(3)1.6s

【解析】

(1)設(shè)小球在B點的速度為v,在B點時小球所受的拉力最大為F=450N,由牛頓第二定律得

,

聯(lián)立解得

(2)據(jù)題得小球到達C點時豎直分速度

平拋時間

BC兩點間的高度差

(3)小球在CD上做勻加速運動,加速度

C點速度為

根據(jù)位移公式有

解得

所以BD運動的時間為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前地球上消耗的能量絕大部分來自太陽內(nèi)部核聚變時釋放的核能。

(1)如果將太陽聚變時的核反應(yīng)簡化為4個氫核()聚變生成1個氦核()和2個正電子。請你寫出此核反應(yīng)方程;

(2)目前太陽能已被廣泛利用。如圖所示的太陽能路燈的額定功率為P,光電池的光電轉(zhuǎn)換效率為η。用P0表示太陽輻射的總功率,用r表示太陽與地球間的距離。太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗。某段時間內(nèi),電池板接收太陽垂直照射的等效面積為S。求這段時間內(nèi)路燈正常工作時間t與日照時間t0之比?

(3)天文學(xué)家估測:太陽已有50億年的歷史了。有人認為:50億年來,因釋放核能而帶來的太陽質(zhì)量變化幾乎可以忽略。請你通過計算說明這種觀點的合理性?赡苡玫降臄(shù)據(jù):太陽的質(zhì)量約為M0=2×1030kg,太陽輻射的總功率為P0=4×1026W,13×107秒。

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【題目】回旋加速器的工作原理如圖甲所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間距很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場與盒面垂直。在下極板的圓心A處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m電荷量為+q,在加速器中被加速,加速電壓u隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和變化電場對磁場分布的影響。

(1)粒子開始從靜止被加速,估算該離子離開加速器時獲得的動能Ek;

(2)調(diào)節(jié)交流電的電壓,先后兩次的電壓比為1:2,則粒子在加速器中的運動時間之比為多少?

(3)帶電粒子在磁場中做圓周運動的圓心并不是金屬盒的圓心O,而且在不斷的變動。設(shè)第一次加速后做圓周運動的圓心O1O的距離為x1,第二次加速后做圓周運動的圓心O2O的距離為x2,這二個距離平均值約為最后從加速器射出時圓周運動的圓心位置x,求x的值,并說明出口處為什么在A的左邊;

(4)實際使用中,磁感應(yīng)強度B會出現(xiàn)波動,若在t=時粒子第一次被加速,要實現(xiàn)連續(xù)n次加速,求B可波動的最大范圍。

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【題目】a為平行正對的金屬板MN,M板上有一個小孔,在M、N兩板上加有如圖b所示的周期性變化的電壓,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、重力不計的、帶正電量為q的粒子,在t=T/8時刻從小孔進入兩板間(粒子剛進入時的速度很小,可認為等于0)。求:

1)兩板間的距離d 滿足什么條件,粒子到達N板時速度最大?最大速度是多少?

2)設(shè)周期為0.8秒,若兩板間的距離等于粒子進入電場后在第一個0.8秒時間內(nèi)運動時所通過位移的2倍,則粒子從M板運動到N板的時間為多少?

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【題目】在某種介質(zhì)中,一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖(a)所示,此時質(zhì)點A在波峰位置,質(zhì)點D剛要開始振動,質(zhì)點C的振動圖像如圖(b)所示;t=0時刻在D點有一臺機械波信號接收器(圖中未畫出),正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運動。下列說法正確的是( 。

A.質(zhì)點D的起振方向沿y軸負方向

B.t=0.05s時質(zhì)點B回到平衡位置

C.信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5Hz

D.若改變振源的振動頻率,則形成的機械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變

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【題目】如圖所示,搭載著“嫦娥二號”衛(wèi)星的“長征三號丙”運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進入距離月球表面、周期為的工作軌道,開始對月球進行探測( 。

A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運動速度比月球的第一宇宙速度小

B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過點的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時大

C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動周期比在軌道Ⅰ上短

D.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上與在軌道Ⅲ上經(jīng)過點的加速度不相等

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【題目】如圖,理想變壓器的a、b兩端接在U=220V交流電源上,定值電阻R0 = 40Ω,R為光敏電阻,其阻值R隨光照強度E變化的公式為R=Ω,光照強度E的單位為勒克斯(lx)。開始時理想電流表A2的示數(shù)為0.2A,增大光照強度E,發(fā)現(xiàn)理想電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,下列說法正確的是(

A.變壓器原副線圈匝數(shù)比

B.理想電壓表V2、V3的示數(shù)都減小

C.光照強度的增加量約為7.5lx

D.在增大光照強度過程中,變壓器的輸入功率逐漸減小

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【題目】如圖甲,足夠大平行板MN、PQ水平放置,MN板上方空間存在疊加的勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小為B0,電場方向與水平成30°角斜向左上方(圖中未畫出),電場強度大小E0 = 。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球,在該電磁場中沿直線運動,并能通過MN板上的小孔進入平行板間。小球通過小孔時記為t=0時刻,給兩板間加上如圖乙所示的電場E和磁場B,電場強度大小為E0,方向豎直向上;磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直紙面向外,重力加速度為g。(坐標(biāo)系中t1 = 、t2=+ t3=+ t4=+ 、t5=+ ……)

(1)求小球剛進入平行板時的速度v0;

(2)t2時刻小球的速度v1的大。

(3)若小球經(jīng)歷加速后,運動軌跡能與PQ板相切,試分析平行板間距離d滿足的條件。

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【題目】一平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,在兩極間有一正電荷固定在P點,如圖所示以U表示兩極板間的電壓,E表示兩極板間的場強,Ep表示該正電荷在P點的電勢能,若保持負極板不動,而將正極板移至圖中虛線所示位置仍保持正極板接地,則

A. U變小,Ep變大B. U變小,Ep不變

C. U變大,E不變D. U變大,E變大

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